Kamakailan, habang umuunlad ang teknolohiya patungo sa mataas na dalas at mataas na bilis, ang kasalukuyang pagkawala ng mga magnet ay naging isang malaking problema. Lalo na angNeodymium Iron Boron(NdFeB) at angSamarium Cobalt(SmCo) magnet, ay mas madaling maapektuhan ng temperatura. Ang eddy current loss ay naging isang malaking problema.
Ang mga eddy current na ito ay palaging nagreresulta sa pagbuo ng init, at pagkatapos ay pagkasira ng performance sa mga motor, generator, at sensor. Ang anti-eddy current na teknolohiya ng mga magnet ay kadalasang pinipigilan ang pagbuo ng eddy current o pinipigilan ang paggalaw ng induced current.
Ang "Magnet Power" ay binuo ang Anti-eddy-current na teknolohiya ng NdFeB at SmCo magnets.
Ang Eddy Current
Ang mga eddy current ay nabuo sa mga conductive na materyales na nasa isang alternating electric field o alternating magnetic field. Ayon sa batas ng Faraday, ang mga alternating magnetic field ay bumubuo ng kuryente, at kabaliktaran. Sa industriya, ang prinsipyong ito ay ginagamit sa pagtunaw ng metalurhiko. Sa pamamagitan ng medium-frequency induction, ang mga conductive na materyales sa crucible, tulad ng Fe at iba pang mga metal, ay hinihimok upang makabuo ng init, at sa wakas ang mga solidong materyales ay natutunaw.
Ang resistivity ng NdFeB magnets, SmCo magnets o Alnico magnets ay palaging napakababa. Ipinapakita sa talahanayan 1. Samakatuwid, kung ang mga magnet na ito ay gumagana sa mga electromagnetic na aparato, ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng magnetic flux at conductive na mga bahagi ay bumubuo ng mga eddy currents nang napakadali.
Talahanayan1 Ang resistivity ng NdFeB magnets, SmCo magnets o Alnico magnets
| Mga magnet | Resistivity(mΩ·cm) |
| Alnico | 0.03-0.04 |
| SmCo | 0.05-0.06 |
| NdFeB | 0.09-0.10 |
Ayon sa Lenz's Law, ang mga Eddy current na nabuo sa NdFeB at SmCo magnets, ay humahantong sa ilang mga hindi kanais-nais na epekto:
● Pagkawala ng Enerhiya: Dahil sa eddy currents, ang isang bahagi ng magnetic energy ay na-convert sa init, na binabawasan ang kahusayan ng device. Halimbawa, ang pagkawala ng bakal at pagkawala ng tanso dahil sa eddy current ay ang pangunahing kadahilanan ng kahusayan ng mga motor. Sa konteksto ng pagbabawas ng carbon emission, ang pagpapabuti ng kahusayan ng mga motor ay napakahalaga.
● Heat Generation at Demagnetization: Parehong ang NdFeB at SmCo magnets ay may pinakamataas na operating temperature, na isang kritikal na parameter ng permanenteng magnet. Ang init na nabuo ng pagkawala ng eddy current ay nagiging sanhi ng pagtaas ng temperatura ng mga magnet. Kapag nalampasan na ang pinakamataas na temperatura ng pagpapatakbo, magaganap ang demagnetization, na sa kalaunan ay hahantong sa pagbaba sa pag-andar ng device o mga seryosong problema sa pagganap.
Lalo na pagkatapos ng pagbuo ng mga high-speed na motor, tulad ng magnetic bearing motors at air bearing motors, ang problema sa demagnetization ng rotors ay naging mas kitang-kita. Ipinapakita ng Figure 1 ang rotor ng isang air bearing motor na may bilis na30,000RPM. Ang temperatura sa kalaunan ay tumaas ng humigit-kumulang500°C, na nagreresulta sa demagnetization ng mga magnet.
Fig1. a at c ay ang magnetic field diagram at pamamahagi ng normal na rotor, ayon sa pagkakabanggit.
b at d ay ang magnetic field diagram at pamamahagi ng demagnetized rotor, ayon sa pagkakabanggit.
Higit pa rito, ang mga NdFeB magnet ay may mababang temperatura ng Curie (~320°C), na ginagawang demagnetization ang mga ito. Ang curie temperature ng SmCo magnets, ay nasa pagitan ng 750-820°C. Ang NdFeB ay mas madaling maapektuhan ng eddy current kaysa sa SmCo.
Anti-Eddy Current Technologies
Maraming mga pamamaraan ang binuo upang mabawasan ang mga eddy currents sa NdFeB at SmCo magnets. Ang mga unang paraan ay upang baguhin ang komposisyon at istraktura ng mga magnet upang mapahusay ang resistivity. Ang pangalawang paraan na palaging ginagamit sa engineering upang maputol ang pagbuo ng malalaking eddy current loops.
1.Pagandahin ang resistivity ng magnet
Ang Gabay et.al ay idinagdag ng CaF2, B2O3 sa mga magnet ng SmCo upang mapabuti ang resistivity, na pinahusay mula sa 130 μΩ cm hanggang 640 μΩ cm. Gayunpaman, ang (BH)max at Br ay makabuluhang nabawasan.
2. Paglalamina ng mga Magnet
Ang paglalamina ng mga magnet, ay ang pinaka-epektibong paraan sa engineering.
Ang mga magnet ay hiniwa sa manipis na mga layer at pagkatapos ay pinagdikit ang mga ito. Ang interface sa pagitan ng dalawang piraso ng magnet ay insulating glue. Ang mga de-koryenteng landas para sa mga eddy currents ay nagambala. Ang teknolohiyang ito ay malawakang ginagamit sa mga high-speed na motor at generator. Ang "Magnet Power" ay binuo ng maraming mga teknolohiya upang mapabuti ang resistivity ng mga magnet. https://www.magnetpower-tech.com/high-electrical-impedance-eddy-current-series-product/
Ang unang kritikal na parameter ay ang resistivity. Ang resistivity ng laminated NdFeB at SmCo magnet na ginawa ng "Magnet Power" ay mas mataas sa 2 MΩ·cm. Ang mga magnet na ito ay maaaring makabuluhang pigilan ang pagpapadaloy ng kasalukuyang sa magnet at pagkatapos ay sugpuin ang pagbuo ng init.
Ang pangalawang parameter ay kapal ng pandikit sa pagitan ng mga piraso ng magnet. Kung ang kapal ng layer ng pandikit ay masyadong mataas, magiging sanhi ito ng pagbaba ng volume ng magnet, na magreresulta sa pagbaba sa pangkalahatang magnetic flux. Ang "Magnet Power" ay maaaring makabuo ng mga nakalamina na magnet na may kapal ng layer ng pandikit na 0.05mm.
3. Patong na may High-Resistivity Materials
Ang mga insulating coatings ay palaging inilalapat sa ibabaw ng mga magnet upang mapahusay ang resistivity ng mga magnet. Ang mga patong na ito ay nagsisilbing mga hadlang, upang bawasan ang daloy ng mga eddy current sa ibabaw ng magnet. Tulad ng epoxy o parylene, ng mga ceramic coatings ay palaging ginagamit.
Mga Benepisyo ng Anti-Eddy Current Technology
Ang kasalukuyang teknolohiyang anti-eddy ay mahalaga na inilapat sa maraming mga aplikasyon na may mga magnet na NdFeB at SmCo. Kasama ang:
● High-speed na mga motor: Sa mga high-speed na motor, na nangangahulugang ang bilis ay nasa pagitan ng 30,000-200,000RPM, upang sugpuin ang eddy current at upang mabawasan ang init ay ang pangunahing kinakailangan. Ipinapakita ng Figure 3 ang paghahambing na temperatura ng normal na SmCo magnet at anti-eddy current na SmCo sa 2600Hz. Kapag ang temperatura ng mga normal na SmCo magnets (kaliwang pula) ay lumampas sa 300℃, ang temperatura ng anti-eddy current na SmCo magnets (kanang bule one) ay hindi lalampas sa 150℃.
●Mga Makina ng MRI: Ang pagbabawas ng eddy currents ay kritikal sa MRI upang mapanatili ang katatagan ng mga system.
Napakahalaga ng kasalukuyang teknolohiyang anti-eddy para sa pagpapabuti ng pagganap ng NdFeB at SmCo magnets sa maraming aplikasyon. Sa pamamagitan ng paggamit ng lamination, segmentation, at coating na teknolohiya, ang eddy currents ay maaaring makabuluhang bawasan sa "Magnet Power". Ang anti-eddy current na NdFeB at SmCo magnets ay posibleng mailapat sa mga modernong electromagnetic system.
Oras ng post: Set-23-2024
